能量反馈在电梯变频器中的应用

摘要：能量反馈可以降低能源消耗，提升控制性能，积极影响产品质量，目前已在电梯变频器中得到广泛应用。基于此，为确保能量反馈技术可以充分展现自身价值，本文特此对该项技术进行分析，并围绕其在电梯变频器中的应用展开研究，以期可以为从业人员提供相应启示。

关键词：能量反馈；电梯变频器；应用

引言：

在科学技术不断发展的背景下，能量反馈技术已趋向于成熟，并被应用到电梯变频器中。考虑到能量反馈技术有利于提高经济效益，有效节省电能，故而为提升电梯变频器应用效果，需要重视能量反馈技术，明确其优势，并依照要求对其进行合理运用，该点对提升电梯使用综合效益具有重要意义。

1.能量反馈技术概述

能量反馈是随着节能理念推进而提出的技术手段，目前已趋向于成熟，并得到广泛应用。在分析能量反馈系统后，可发现其组成部分较多，主要有串联电感、滤波电容、外围电路等。该系统的输入端可以与电梯变频器的直流母线侧进行连接，而输出端可以与电网进行连接。在具体运行过程中，曳引机若处在电动状态，开关器V1～V6将保持断开状态；若曳引机处在发电状态，其形成的能量将在变频器的直流母线侧进行累积，进而形成泵升电压。在直流母线电压大于启动有源逆变电路工作电压，且符合其他逆变条件的情况下，能量反馈系统将进入运行状态，并对直流母线上的能量进行反馈，使其进入电网[1]。在该部分能量进行释放的情况下，母线电压将明显下降，而在回归到设定数值时，系统的工作状态将暂停。

2.能量反馈电梯变频器具有的优势

对于能量反馈变频器，通过对其进行深入分析，可发现该项技术大致是将能量反馈装置安装在传统变频器上，确保安装环节合理，体现能量反馈装置的功能性，以完善传统变频器，实现在电梯运行中发挥更显著的作用。针对传统变频器，其内部的交直交变频调速系统普遍应用二极管，通过相应作用促使交流电进行变化，使其转变成直流电，并通过逆变器，使其转变成可以被电动机应用的交流电。但二极管具备单向导电性特征，如电动机处在负载下放、制动或减速运转的状态时，电流将无法通过二极管实现回流，仅能够流到直流电一侧，造成该侧出现温度异常增加的现象，从而引起能量浪费。此外，传统变频器主要通过二极管不控整流，不仅电网谐波含量较大，功率因数较低，而且无法回馈制动能量，在应用场景方面具有一定的局限性。但能量反馈变频器不仅功率因数较高，能量可以实现双向流动，而且输入电流谐波较小，具有较强的应用价值。针对双PWM能量反馈变频器，其主要包括2种类型，分别是PWM逆变器和PWM整流器。在整流过程中，通过对PWM整流器进行利用，将实现对交流电进行转化，使其转变成直流电，而在直流转变成交流时，通过PWM逆变器，将实现在负载下放或减速转动状态下，促使电流回流到交流电网。在比较该种变频器和传统变频器后，可发现前者能够减少能量消耗，例如通过测算可以发现，双PWM能量反馈变频器对能源的节省效果将达到40%～50%的范围内。由此可见，运用能量反馈变频器对控制能耗具有重要作用，本身具备推广使用的价值。

3.能量反馈技术在电梯变频器中的应用

3.1.应用前提和工作原理

为实现在电梯变频器中对能量反馈技术进行合理运用，首先要具有相应能量，例如机械能，并对能量进行充分利用，以保证该项技术可以展现自身价值。为实现上述目标，需要充分明确该项技术的应用前提和工作原理，其具体如下：①应用前期。在应用能量反馈技术时，要保证运行系统内具有可以应用的能量，以此才能使用能量反馈技术，并展现该技术的潜在价值。因此工作人员需要从运行特性的角度出发，围绕电梯展开研究。通过分析可以发现，在电梯运行时，机械能将随着运行速度的增加而提升，而机械能将在到达顶层至停止前进行逐步释放，直至消失。在上述过程中，电梯变频系统内将形成支持能量反馈技术应用的条件，因此工作人员要对该方面予以重视；②工作原理[2]。考虑到电梯具有垂直运动特性，故而其将存在变化的位能，而电梯系统将使用对重平衡块，以此应对上述问题。但在通常情况下，只有电梯轿厢载重量处在1/2时，对重和轿厢才能保持平衡。在该种情况下，二者的质量差将达到最小，且运动状态下的发电至耗电量也将达到最小。进行分析后可以发现，一般电梯轿厢的负载不具备固定性，而在应用能量反馈技术时，如负载量较小，则电梯上行过程中将实现对曳引机进行利用，从而达到发电的目的。在下行的情况下，将消耗储存的电量。如负载量较大，将在下行时发电，并在上行时耗电。此外，在上述过程中，对于电梯上行时形成的机械能，将通过变频器和曳引机，以达到转化能量的目的，使其成为直流电，而在运用能量反馈单元时，将实现对该部分电能进行回馈，使其进入电梯系统局部电网络。在该种情况下，网络内的用电设备将实现对形成的电能进行运用，以提高系统用电节省效果。此时曳引机相对于电动机，而在电梯系统进入到运行状态时，曳引机将进行负载做功，促使机械能转变成电能，反之将对电能进行消耗，从而完成负载运动。

3.2.应用难点

在以往的电梯系统中，电梯在上行和下行状态下释放的机械能将通过变频系统，实现在直流环节内的电容中对电能进行储存，而在电容对电能的储存和释放中，制动单元和大功率电阻将对电能进行转化，使其成为热能，并在电梯内的控制机房里进行散发，导致工作人员必须安装空调，实施散热处理，以免温度过高，但该种做法将造成能量浪费，造成不良后果。因此需要重视能量反馈技术，将其应用到变频系统中，并通过该项技术对电容内储存的电能进行利用，减少其产生的热量，省略为处理散热而安装的空调设备。在此基础上，不仅成本费用将得到控制，而且还将实现再利用储存的电能，充分体现能量反馈技术具有的节能特征。上述内容在能量反馈技术的应用中具有重要地位，因此工作人员务必认识到该项工作的重要性，防止影响能量反馈技术在节能方面具有的作用。除上述内容，电梯变频系统还可能存在其他电能浪费问题，因此有必要对系统各运作环节进行分析，并及时采取处理措施，以提升电能节省效果，促进社会经济发展。

此外，对于能量反馈技术，其在电梯变频器中的应用在理论上具有可行性，但经过实践可以发现，并非全部电梯均能够安装能量反馈装置[3]。例如有许多因素可能对能量反馈技术在电梯变频系统中的应用造成不良影响，常见的有电梯运行次数、载重量等，如未考虑上述因素，很可能影响能量反馈技术的节电量，导致能量反馈技术的应用效果下降。因此在应用能量反馈技术时，需要从多个角度对电梯情况进行分析，明确其运行速度、使用次数和载重量，保证电梯使用频繁，且载重量较大，以促使节能效果实现最大化，充分体现能量反馈技术的作用。

结束语：

综上所述，传统电梯变频器在使用过程中很可能出现电能浪费，致使电梯运行效益下降，因此要提高对能量反馈技术的关注度，明确这种技术的优势和原理，并在电梯变频器中对其进行合理运用，深层次挖掘该项技术的潜在价值，以减少电梯产生的电能浪费，从而实现节能减排目标。

参考文献：

[1]常晓清，冯双昌.电梯能量回馈装置的节能应用研究[J].起重运输机械，2022，39（17）：74-77.

[2]黄鹤，陈佳琦，易检长.能量回馈装置在电梯中的应用分析[J].建筑热能通风空调，2022，41（05）：92-94.

[3]周璐璐，卢俊文，陈敏.电梯能量回馈装置的应用实例及存在问题分析[J].山东工业技术，2021，45（03）：84-88.